Sistema de refuerzo de sonido

El refuerzo de sonido en un sistema de gran formato generalmente implica una ruta de señal que comienza con las entradas de señal, que pueden ser pastillas de instrumentos (en una guitarra o bajo eléctrico ), un micrófono en el que canta un vocalista o un micrófono colocado frente a un instrumento o amplificador de guitarra . Estas entradas de señal se conectan a las tomas de entrada de un cable multiconductor grueso (a menudo llamado cable multipar ). El cable multipar luego envía las señales de todas las entradas a una o más consolas de mezcla .

En una cafetería o un pequeño club nocturno, la señal de audio puede estar conectada únicamente a una sola mesa de mezclas, que un ingeniero de sonido utilizará para ajustar el sonido y el volumen de las voces e instrumentos en el escenario que el público escucha a través de los altavoces principales, así como para ajustar el volumen de los altavoces de monitorización que apuntan a los artistas.

Los recintos de tamaño mediano a grande suelen distribuir las señales de sonido del escenario a dos mesas de mezclas : la mesa de mezclas principal (FOH) y la mesa de mezclas de monitores , que a menudo consiste en una segunda mesa ubicada al costado del escenario. En estos casos, se requieren al menos dos ingenieros de sonido : uno para la mezcla principal para el público en la mesa de mezclas principal y otro para la mezcla de monitores para los artistas en el escenario.

Una vez que la señal llega a una entrada de una mesa de mezclas, el ingeniero de sonido puede ajustarla de diversas maneras. Puede ecualizarla (por ejemplo, ajustando los graves o los agudos), comprimirla (para evitar picos no deseados) o panoramizarla (enviándola a los altavoces izquierdo o derecho). También puede enviarse a un procesador de efectos externo , como un efecto de reverberación , que produce una versión procesada de la señal, la cual se mezcla generalmente en diferentes proporciones con la señal original (sin efectos). En los sistemas de refuerzo de sonido se utilizan numerosos efectos electrónicos, como retardo digital y reverberación . Algunos conciertos emplean efectos de corrección de tono (por ejemplo, Auto-Tune ), que corrigen electrónicamente cualquier desafinación.

Las mesas de mezclas también tienen envíos adicionales , también llamados aux o aux sends (abreviatura de "auxiliary send"), en cada canal de entrada para que se pueda crear una mezcla diferente y enviarla a otro lugar con otro propósito. Un uso de los aux sends es crear una mezcla de las señales de voz e instrumentos para la mezcla de monitores (esto es lo que los cantantes y músicos en el escenario escuchan a través de sus altavoces o monitores intrauditivos ). Otro uso de un aux send es seleccionar cantidades variables de ciertos canales (mediante los potenciómetros de aux send en cada canal) y luego enrutar estas señales a un procesador de efectos. Un ejemplo común del segundo uso de los aux sends es enviar todas las señales vocales de una banda de rock a través de un efecto de reverberación. Si bien la reverberación generalmente se agrega a las voces en la mezcla principal, no suele agregarse al bajo eléctrico y otros instrumentos de la sección rítmica .

Las señales de entrada procesadas se mezclan luego en los faders maestros de la consola. El siguiente paso en la ruta de la señal generalmente depende del tamaño del sistema. En sistemas más pequeños, las salidas principales suelen enviarse a un ecualizador adicional o directamente a un amplificador de potencia , con uno o más altavoces (normalmente dos, uno a cada lado del escenario en recintos pequeños, o un gran número en recintos grandes) conectados a dicho amplificador. En sistemas de gran formato, la señal se enruta primero a través de un ecualizador y luego a un crossover . Un crossover divide la señal en múltiples bandas de frecuencia, y cada banda se envía a amplificadores y cajas acústicas separadas para señales de baja, media y alta frecuencia. Las señales de baja frecuencia se envían a los amplificadores y luego a los subwoofers , y los sonidos de frecuencia media y alta se envían normalmente a amplificadores que alimentan cajas acústicas de rango completo . El uso de un filtro divisor de frecuencias para separar el sonido en frecuencias bajas, medias y altas puede resultar en un sonido más nítido y claro (véase biamplificación ) que si se distribuyeran todas las frecuencias a través de un único sistema de altavoces de rango completo. Sin embargo, muchos locales pequeños siguen utilizando un único sistema de altavoces de rango completo, ya que es más fácil de instalar y menos costoso.

En un sistema de refuerzo de sonido se pueden encontrar muchos tipos de transductores de entrada, siendo los micrófonos los más utilizados. Los micrófonos se pueden clasificar según su método de transducción, patrón polar o aplicación funcional. La mayoría de los micrófonos utilizados en refuerzo de sonido son dinámicos o de condensador . Un tipo de micrófono direccional, llamado micrófono cardioide , se usa ampliamente en sonido en vivo, ya que reduce la captación de sonido lateral y posterior, lo que ayuda a evitar la retroalimentación no deseada del sistema de monitores de escenario .

Los micrófonos utilizados para el refuerzo de sonido se colocan y montan de diversas maneras, incluyendo soportes verticales con base pesada, soportes de atril, pinzas de corbata, soportes para instrumentos y soportes para auriculares . Los micrófonos con soporte también se colocan delante de los amplificadores de instrumentos para captar el sonido. Los micrófonos montados en auriculares y en pinzas de corbata se utilizan a menudo con transmisión inalámbrica para permitir que los intérpretes o los oradores se muevan libremente. Entre los primeros en adoptar la tecnología de micrófonos montados en auriculares se encuentran el cantante de música country Garth Brooks , ^{[ 6 ]} Kate Bush y Madonna . ^{[ 7 ]}

Otros tipos de transductores de entrada incluyen pastillas magnéticas utilizadas en guitarras y bajos eléctricos, micrófonos de contacto para instrumentos de cuerda, pianos y cápsulas fonográficas para tocadiscos. Los instrumentos electrónicos, como los sintetizadores, pueden enviar su señal de salida directamente a la mesa de mezclas. Puede ser necesaria una caja de inyección directa (DI) para adaptar algunas de estas fuentes a las entradas de la mesa.

Los sistemas inalámbricos se utilizan habitualmente para guitarra eléctrica, bajo, micrófonos de mano y sistemas de monitorización intraauricular. Esto permite a los artistas moverse por el escenario durante el concierto o incluso interactuar con el público sin preocuparse por tropezar con los cables o desconectarlos.

Las mesas de mezclas son el corazón de un sistema de refuerzo de sonido. En ellas, el ingeniero de sonido puede ajustar el volumen y el tono de cada entrada, ya sea el micrófono de un vocalista o la señal de un bajo eléctrico , además de mezclar, ecualizar y añadir efectos a estas fuentes de sonido. La mezcla para un concierto en directo requiere una combinación de habilidades técnicas y artísticas. Un ingeniero de sonido debe tener un conocimiento experto de la configuración de altavoces y amplificadores, unidades de efectos y otras tecnologías, así como un buen oído para captar cómo debe sonar la música y así crear una buena mezcla.

En un mismo sistema de refuerzo de sonido, se pueden utilizar varias consolas para diferentes propósitos. La consola de mezcla principal (FOH) suele estar ubicada donde el operador puede ver la acción en el escenario y escuchar lo que escucha el público. Para aplicaciones de transmisión y grabación, la consola de mezcla puede colocarse dentro de una cabina cerrada o en el exterior, en una unidad móvil de transmisión . Las grandes producciones musicales suelen utilizar una consola de mezcla de monitores de escenario independiente, dedicada a crear mezclas para los artistas en el escenario. Estas consolas suelen colocarse a un lado del escenario para que el operador pueda comunicarse con los artistas. ^{[ 8 ] [ a ]}

Ahora existen sistemas de megafonía compactos para locales como bares y clubes con funciones que antes solo estaban disponibles en equipos profesionales, como efectos de reverberación digital, ecualizadores gráficos y, en algunos modelos, circuitos de prevención de retroalimentación que detectan y evitan electrónicamente la retroalimentación de audio cuando se convierte en un problema. Las unidades de efectos digitales pueden ofrecer múltiples reverberaciones, ecos y efectos relacionados , tanto preestablecidos como variables . Los sistemas de gestión de altavoces digitales ofrecen a los ingenieros de sonido retardo digital (para asegurar la sincronización de los altavoces), limitación, funciones de crossover, filtros de ecualización, compresión y otras funciones en una sola unidad de montaje en rack. En décadas anteriores, los ingenieros de sonido solían tener que transportar una cantidad considerable de unidades de efectos analógicas de montaje en rack para realizar estas tareas.

Ecualizadores

Los ecualizadores son dispositivos electrónicos que permiten a los ingenieros de audio controlar el tono y las frecuencias del sonido en un canal, grupo (por ejemplo, todos los micrófonos de una batería) o la mezcla de todo un escenario. Los controles de graves y agudos de un equipo de música doméstico son un tipo sencillo de ecualizador. En los sistemas de refuerzo de sonido profesionales, los ecualizadores se presentan en tres formas: ecualizadores de estantería (normalmente para un amplio rango de frecuencias graves y agudas), ecualizadores gráficos y ecualizadores paramétricos . Los ecualizadores gráficos tienen faders (controles deslizantes verticales) que, en conjunto, se asemejan a una curva de respuesta en frecuencia representada en un gráfico. Los faders se pueden usar para realzar o atenuar bandas de frecuencia específicas.

Mediante ecualizadores, se pueden realzar las frecuencias demasiado débiles, como las de un cantante con una proyección moderada en su registro grave. Las frecuencias demasiado altas, como las de un bombo retumbante o una guitarra dreadnought excesivamente resonante , se pueden atenuar. Los sistemas de refuerzo de sonido suelen utilizar ecualizadores gráficos con centros de frecuencia de un tercio de octava . Estos se utilizan normalmente para ecualizar las señales de salida que van al sistema de altavoces principal o a los monitores en el escenario. Los ecualizadores paramétricos suelen estar integrados en cada canal de las mesas de mezclas, normalmente para las frecuencias medias. También están disponibles como unidades de montaje en rack independientes que se pueden conectar a una mesa de mezclas. Los ecualizadores paramétricos suelen utilizar potenciómetros y, a veces, botones. El ingeniero de audio puede seleccionar qué banda de frecuencia atenuar o realzar, y luego usar potenciómetros adicionales para ajustar la magnitud de dicha atenuación o realce. Los ecualizadores paramétricos se popularizaron en la década de 1970 y, desde entonces, siguen siendo el ecualizador de programa preferido por muchos ingenieros.

Los ecualizadores o las consolas de audio también pueden incluir un filtro de paso alto (o de paso bajo) y/o de paso bajo (o de paso alto). Los filtros de paso alto y de paso bajo restringen los extremos del ancho de banda de un canal determinado . Reducir las señales de sonido de muy baja frecuencia (denominadas infrasónicas o subsónicas ) disminuye el desperdicio de potencia del amplificador, que no produce sonido audible y que, además, puede dañar los altavoces del subwoofer. Un filtro de paso bajo para reducir la energía ultrasónica es útil para evitar interferencias de radiofrecuencias, control de iluminación o circuitos digitales que puedan afectar a los amplificadores de potencia. Estos filtros suelen combinarse con ecualizadores gráficos y paramétricos para que el ingeniero de audio tenga un control total del rango de frecuencias. Los filtros de paso alto y de paso bajo, utilizados conjuntamente, funcionan como un filtro de paso de banda , eliminando las frecuencias no deseadas tanto por encima como por debajo del espectro audible. Un filtro de rechazo de banda hace lo contrario: permite el paso de todas las frecuencias excepto una banda central. Un supresor de retroalimentación, que utiliza un microprocesador , detecta automáticamente el inicio de la retroalimentación y aplica un filtro de rechazo de banda estrecha (un filtro de muesca ) a una o varias frecuencias específicas relacionadas con la retroalimentación.

Compresores

La compresión de rango dinámico está diseñada para ayudar al ingeniero de audio a gestionar el rango dinámico de las señales de audio. Antes de la invención de los compresores automáticos, los ingenieros de audio lograban el mismo objetivo ajustando los faders, escuchando atentamente la mezcla y bajando los faders de cualquier cantante o instrumento que estuviera demasiado alto. Un compresor logra esto reduciendo la ganancia de una señal que está por encima de un nivel definido (el umbral) en una cantidad definida por el ajuste de la relación. La mayoría de los compresores disponibles están diseñados para permitir al operador seleccionar una relación dentro de un rango que generalmente se encuentra entre 1:1 y 20:1, y algunos permiten ajustes de hasta ∞:1. Un compresor con una alta relación de compresión se suele denominar limitador . La velocidad a la que el compresor ajusta la ganancia de la señal ( ataque y liberación ) suele ser ajustable, al igual que la ganancia de salida final o de compensación del dispositivo.

Las aplicaciones de los compresores son muy variadas. Algunas utilizan limitadores para proteger los componentes y controlar la estructura de ganancia. La manipulación artística de la señal mediante un compresor es una técnica subjetiva muy utilizada por los ingenieros de mezcla para mejorar la claridad o alterar creativamente la señal en relación con el material de audio. Un ejemplo de compresión artística es la típica compresión intensa que se aplica a los distintos componentes de una batería de rock moderna. Los tambores se procesan para que suenen con mayor pegada y cuerpo.

Un amplificador de potencia es un dispositivo electrónico que utiliza energía eléctrica y circuitos para aumentar la señal de nivel de línea y proporcionar la potencia eléctrica suficiente para alimentar un altavoz y producir sonido. Todos los altavoces, incluidos los auriculares , requieren amplificación de potencia. La mayoría de los amplificadores de potencia de audio profesionales también ofrecen protección contra la saturación , generalmente mediante algún tipo de limitación . Un amplificador de potencia que se sobrecarga puede dañar los altavoces. Los amplificadores también suelen ofrecer protección contra cortocircuitos en la salida y sobrecalentamiento.

Los ingenieros de audio seleccionan amplificadores que proporcionen suficiente margen dinámico . El margen dinámico se refiere a la cantidad en la que la capacidad de procesamiento de señal de un sistema de audio supera un nivel nominal determinado . ^{[ 11 ]} El margen dinámico puede considerarse como una zona de seguridad que permite que los picos de audio transitorios superen el nivel nominal sin dañar el sistema ni la señal de audio, por ejemplo, mediante la saturación . Los organismos de normalización difieren en sus recomendaciones para el nivel nominal y el margen dinámico. Seleccionar amplificadores con suficiente margen dinámico ayuda a garantizar que la señal se mantenga limpia y sin distorsiones.

Al igual que la mayoría de los equipos de refuerzo de sonido, los amplificadores de potencia profesionales suelen estar diseñados para montarse en racks estándar de 19 pulgadas . Estos amplificadores se suelen guardar en estuches de transporte para evitar daños durante el traslado. Los altavoces activos incorporan amplificadores internos seleccionados por el fabricante para satisfacer sus necesidades específicas. Algunos altavoces activos también incluyen circuitos integrados de ecualización, crossover y mezcla.

Dado que los amplificadores pueden generar una cantidad significativa de calor, la disipación térmica es un factor importante que los operadores deben considerar al instalarlos en bastidores de equipos. ^{[ 12 ]} Muchos amplificadores de potencia cuentan con ventiladores internos para hacer circular el aire a través de sus disipadores de calor. Estos disipadores pueden obstruirse con polvo, lo que puede afectar negativamente la capacidad de refrigeración del amplificador.

En las décadas de 1970 y 1980, la mayoría de los sistemas de megafonía utilizaban amplificadores de clase AB de gran tamaño . A finales de la década de 1990, los amplificadores de potencia en aplicaciones de megafonía se volvieron más ligeros, compactos, potentes y eficientes, gracias al creciente uso de fuentes de alimentación conmutadas y amplificadores de clase D , que ofrecían un importante ahorro de peso y espacio, además de una mayor eficiencia. Los amplificadores de clase D, frecuentemente instalados en estaciones de ferrocarril, estadios y aeropuertos, pueden funcionar con una refrigeración mínima y con mayor densidad de montaje en rack, en comparación con los amplificadores más antiguos.

Los sistemas de gestión digital de altavoces (DLMS), que combinan funciones de crossover digital, compresión, limitación y otras características en una sola unidad, se utilizan para procesar la mezcla de la mesa de mezclas y distribuirla a los distintos amplificadores. Estos sistemas pueden incluir varios altavoces, cada uno con su propia salida optimizada para un rango específico de frecuencias (graves, medios y agudos). La biamplificación y la triamplificación de un sistema de refuerzo de sonido mediante un DLMS permiten un uso más eficiente de la potencia del amplificador, ya que cada uno recibe únicamente las frecuencias adecuadas para su altavoz correspondiente, eliminando así las pérdidas asociadas a los circuitos de crossover pasivos .

Un altavoz de megafonía sencillo y económico puede tener un único transductor de rango completo , alojado en una caja acústica adecuada. Los altavoces de refuerzo de sonido más elaborados y de calidad profesional pueden incorporar transductores independientes para producir sonidos de baja, media y alta frecuencia . Un filtro divisor de frecuencias dirige las diferentes frecuencias a los transductores correspondientes. En la década de 1960, los altavoces de teatro y megafonía con bocina solían ser columnas de varios transductores montados en línea vertical dentro de una caja acústica alta.

Entre los años setenta y principios de los ochenta se produjo un periodo de innovación en el diseño de altavoces, con numerosas empresas de refuerzo de sonido diseñando sus propios altavoces a partir de transductores disponibles comercialmente. Las áreas de innovación se centraron en el diseño de la caja acústica, la durabilidad, la facilidad de embalaje y transporte, y la facilidad de instalación. Durante este periodo también se introdujo la suspensión de los altavoces principales en grandes conciertos. En los años ochenta, los grandes fabricantes de altavoces comenzaron a producir productos estándar utilizando las innovaciones de los años setenta. Se trataba principalmente de sistemas más pequeños de dos vías con woofers de 12, 15 o dos woofers de 15 pulgadas y un transductor de alta frecuencia acoplado a una bocina de alta frecuencia. Los años ochenta también vieron el surgimiento de empresas de altavoces centradas en el mercado del refuerzo de sonido.

En la década de 1990 se introdujeron los sistemas de altavoces en línea (line arrays ), que utilizan largas agrupaciones verticales de altavoces en cajas más pequeñas para aumentar la eficiencia y proporcionar una dispersión y respuesta de frecuencia uniformes. Las cajas trapezoidales se popularizaron, ya que esta forma permitía agruparlas fácilmente. En este periodo también se introdujeron las cajas de altavoces económicas de plástico moldeado montadas sobre trípodes. Muchas incorporaban amplificadores de potencia integrados, lo que las hacía prácticas para que incluso personas sin experiencia pudieran configurarlas y utilizarlas con éxito. La calidad de sonido que ofrecen estos sencillos altavoces autoamplificados varía considerablemente según su implementación.

Muchos sistemas de altavoces de refuerzo de sonido incorporan circuitos de protección para evitar daños por exceso de potencia o errores del operador. Se utilizaban fusibles rearmables , bombillas limitadoras de corriente especializadas e interruptores automáticos , solos o combinados, para reducir las fallas de los transductores. Durante ese mismo período, la industria profesional del refuerzo de sonido convirtió los conectores Neutrik Speakon NL4 y NL8 en los conectores estándar para altavoces, reemplazando a los conectores jack de 1/4 de pulgada , los conectores XLR y los conectores multipin Cannon , que están limitados a un máximo de 15 amperios de corriente. Los conectores XLR siguen siendo el conector de entrada estándar en las cajas de altavoces activos.

Para ayudar a los usuarios a evitar sobrecargarlos, los altavoces tienen una potencia nominal (en vatios ) que indica su capacidad máxima. Gracias a los esfuerzos de la Audio Engineering Society (AES) y la asociación industrial de altavoces ALMA en el desarrollo del estándar de pruebas EIA-426, las especificaciones de manejo de potencia se volvieron más fiables.

Los sistemas de altavoces portátiles y ligeros para espacios pequeños dirigen las frecuencias bajas de la música (bajo eléctrico, bombo, etc.) a un subwoofer autoamplificado . Al dirigir la energía de baja frecuencia a un amplificador y un subwoofer independientes, se puede mejorar sustancialmente la respuesta de graves del sistema. Además, se puede optimizar la claridad del sonido, ya que las frecuencias bajas pueden causar intermodulación y otras distorsiones en los sistemas de altavoces.

Los sistemas profesionales de altavoces para refuerzo de sonido suelen incluir hardware específico para colgarlos de forma segura sobre el escenario, con el fin de proporcionar una cobertura de sonido más uniforme y maximizar la visibilidad dentro de los recintos de actuación.

Los altavoces de monitorización , también llamados altavoces de retorno , son cajas acústicas que se utilizan en el escenario para ayudar a los intérpretes a oír su voz o su instrumento. Por ello, los altavoces de monitorización se orientan hacia un intérprete o una sección del escenario. Generalmente, reciben una mezcla de voces o instrumentos diferente a la que se envía al sistema de altavoces principal. Las cajas acústicas de los altavoces de monitorización suelen tener forma de cuña, dirigiendo su sonido hacia arriba, hacia el intérprete, cuando se colocan en el suelo del escenario. Son comunes los diseños sencillos de dos vías con doble transductor, con un cono y una bocina, ya que los altavoces de monitorización deben ser más pequeños para ahorrar espacio en el escenario. Estos altavoces suelen requerir menos potencia y volumen que el sistema de altavoces principal, puesto que solo necesitan proporcionar sonido a unas pocas personas que se encuentran relativamente cerca del altavoz. Algunos fabricantes han diseñado altavoces para su uso como parte de un pequeño sistema de megafonía o como altavoces de monitorización. Varios fabricantes producen altavoces de monitorización autoamplificados , que contienen un amplificador integrado.

El uso de altavoces de monitor en lugar de monitores intrauditivos suele resultar en un aumento del volumen en el escenario, lo que puede provocar más problemas de retroalimentación y daños auditivos progresivos para los intérpretes. ^{[ 13 ]} La claridad de la mezcla para el intérprete en el escenario también suele verse comprometida, ya que escucha más ruido ambiental. El uso de altavoces de monitor, ya sean activos (con amplificador integrado) o pasivos, requiere más cableado y equipo en el escenario, lo que resulta en un escenario más desordenado. Estos factores, entre otros, han contribuido a la creciente popularidad de los monitores intrauditivos.

Los monitores intrauditivos son auriculares diseñados para ser utilizados como monitores por un artista en directo. Pueden ser de ajuste universal o a medida . Los monitores intrauditivos de ajuste universal cuentan con almohadillas de goma o espuma que se adaptan a prácticamente cualquier oído. Los monitores intrauditivos a medida se crean a partir de una impresión del oído del usuario realizada por un audiólogo . Los monitores intrauditivos casi siempre se utilizan junto con un sistema de transmisión inalámbrica, lo que permite al artista moverse libremente por el escenario mientras recibe su mezcla de monitorización.

Los monitores intrauditivos ofrecen un aislamiento considerable para el intérprete que los utiliza: no se escucha ningún sonido del escenario y el técnico de sonido puede proporcionar una mezcla mucho más precisa y clara. Con los monitores intrauditivos, cada intérprete puede recibir su propia mezcla personalizada; si bien esto también ocurría con los altavoces de monitorización, los monitores intrauditivos de un intérprete no pueden ser escuchados por los demás músicos. Una desventaja de este aislamiento es que el intérprete no puede oír al público ni los comentarios de otros intérpretes en el escenario que no tienen micrófonos (por ejemplo, si el bajista quiere comunicarse con el batería). Esto se ha solucionado en producciones de mayor envergadura mediante la instalación de micrófonos orientados hacia el público, cuyas señales se pueden mezclar con las de los monitores intrauditivos. ^{[ 13 ]}

Desde su introducción a mediados de la década de 1980, los monitores intrauditivos se han convertido en la opción de monitorización más popular para grandes giras. La reducción o eliminación de altavoces, a excepción de los amplificadores de instrumentos en el escenario, ha permitido una mezcla más limpia y con menos problemas tanto para el equipo de sonido principal como para los ingenieros de monitores. La retroalimentación de audio se reduce considerablemente y hay menos sonido que se refleje en la pared trasera del escenario hacia los micrófonos vocales y el público, lo que mejora la claridad de la mezcla principal.

Los sistemas audiovisuales de alquiler deben soportar un uso intensivo e incluso el maltrato por parte de los usuarios. Por ello, las empresas de alquiler suelen contar con cajas acústicas reforzadas y protegidas con esquinas de acero, y los equipos electrónicos, como amplificadores de potencia o efectos, suelen ir montados en estuches protectores. Además, tienden a seleccionar equipos con funciones de protección electrónica, como circuitos de protección para altavoces y limitadores de amplificación.

Los sistemas de alquiler para usuarios no profesionales deben ser fáciles de usar e instalar, y también deben ser fáciles de reparar y mantener para la empresa de alquiler. Desde esta perspectiva, las cajas acústicas deben tener bocinas, altavoces y circuitos de cruce de fácil acceso, para que se puedan realizar reparaciones o reemplazos.

Muchas giras y eventos corporativos en grandes recintos alquilan sistemas de refuerzo de sonido de gran tamaño que, por lo general, incluyen uno o más ingenieros de audio en plantilla de la empresa de alquiler. En el caso de los sistemas de alquiler para giras, normalmente hay varios ingenieros y técnicos de audio de la empresa que acompañan a la banda para instalar y calibrar el equipo. El técnico de sonido que se encarga de la mezcla suele ser elegido y proporcionado por la propia banda, ya que conoce los distintos aspectos del espectáculo y comprende cómo la banda desea que suene.

Configurar el refuerzo de sonido para clubes de música en vivo y eventos de baile suele presentar desafíos únicos, debido a la gran variedad de locales que se utilizan como clubes, desde antiguos almacenes o teatros musicales hasta pequeños restaurantes o bares subterráneos con paredes de hormigón. Los eventos de baile pueden celebrarse en enormes almacenes, hangares de aviones o espacios al aire libre. En algunos casos, los clubes se ubican en locales de varias plantas con balcones o en salas en forma de L, lo que dificulta lograr un sonido uniforme para todo el público. La solución consiste en utilizar altavoces de relleno para obtener una buena cobertura, empleando un retardo para garantizar que el público no escuche el mismo sonido reforzado en diferentes momentos.

La cantidad de subwoofers y amplificadores de potencia dedicados a los sonidos de baja frecuencia que se utilizan en un club depende del tipo de local, los géneros musicales que se tocan y el tamaño del espacio. Un pequeño café donde actúan principalmente grupos de folk tradicional, bluegrass o jazz puede que no tenga subwoofers y, en su lugar, utilice los altavoces principales de rango completo para reproducir los graves. Por otro lado, un club donde tocan bandas de hard rock o heavy metal , o una discoteca donde los DJ pinchan música bailable, puede que tenga varios subwoofers grandes, ya que estos géneros y estilos musicales suelen utilizar graves potentes y profundos.

Un desafío al diseñar sistemas de sonido para clubes es que el sistema puede necesitar usarse tanto para música pregrabada por DJs como para música en vivo. Un sistema de club diseñado para DJs requiere una mesa de mezclas y espacio para tocadiscos . En cambio, un club de música en vivo necesita una mesa de mezclas diseñada para sonido en vivo, un sistema de monitores en el escenario y un cable multipar que vaya desde el escenario hasta la mesa de mezclas. Los clubes que ofrecen ambos tipos de espectáculos pueden enfrentar dificultades para proporcionar el equipo y la configuración necesarios para ambos usos. Los clubes pueden ser un entorno hostil para los equipos de sonido, ya que el aire puede ser cálido, húmedo y con humo. En algunos clubes, mantener refrigerados los amplificadores de potencia puede ser un desafío.

Las iglesias y otros lugares de culto suelen presentar desafíos de diseño. Los altavoces deben ser discretos para integrarse con la carpintería y la mampostería antiguas. En algunos casos, los diseñadores de audio han creado cajas acústicas pintadas a medida. Algunas instalaciones, como santuarios o capillas, son salas largas con techos bajos, por lo que se necesitan altavoces adicionales en toda la sala para lograr una buena cobertura. Una vez instalados, los sistemas de audio de las iglesias suelen ser operados por voluntarios de la congregación, lo que implica que deben ser fáciles de usar y de solucionar problemas. Para ello, algunas mesas de mezclas diseñadas para lugares de culto cuentan con mezcladores automáticos que reducen el volumen de los canales no utilizados para minimizar el ruido, y circuitos de eliminación automática de retroalimentación que detectan y eliminan las frecuencias que generan retroalimentación. Estas características también pueden estar disponibles en las consolas multifunción utilizadas en centros de convenciones y espacios multiusos.

Los sistemas de sonido para giras están disponibles en una gran variedad de tamaños y formas, ya que deben ser lo suficientemente potentes y versátiles para cubrir diferentes salas y recintos. Estos sistemas abarcan desde modelos de tamaño medio para bandas que tocan en clubes nocturnos y otros locales de tamaño mediano, hasta grandes sistemas para grupos que actúan en estadios , arenas y festivales al aire libre . Los sistemas de sonido para giras suelen diseñarse con importantes funciones de redundancia, de modo que, en caso de fallo del equipo o sobrecalentamiento del amplificador, el sistema siga funcionando. Los sistemas de sonido para bandas que actúan ante multitudes de miles de personas o más suelen ser instalados y operados por un equipo de técnicos e ingenieros que acompañan a los artistas en cada concierto.

Las bandas más populares que se presentarán en recintos medianos o grandes durante su gira programan entre una y dos semanas de ensayos técnicos con todo el sistema de sonido y el personal de producción, incluyendo a los ingenieros de audio. Esto permite que los ingenieros de audio e iluminación se familiaricen con el espectáculo y establezcan preajustes en sus equipos digitales (por ejemplo, mezcladores digitales) para cada parte del show, si es necesario. Muchos grupos musicales modernos trabajan con sus ingenieros de sonido y de monitores durante este tiempo para definir su idea general de cómo debería sonar el espectáculo y la mezcla, tanto para ellos en el escenario como para el público.

Esto suele implicar programar diferentes efectos y procesamiento de señal para usar en canciones específicas, para que suenen de forma similar a las versiones de estudio. Para gestionar un espectáculo con muchos cambios de efectos, los ingenieros de mezcla suelen optar por usar una consola de mezcla digital para poder guardar y recuperar automáticamente estos ajustes entre cada canción. Este tiempo también lo aprovechan los técnicos de sistema para familiarizarse con la combinación específica de equipos que se usarán en la gira y cómo responde acústicamente durante el espectáculo. Estos técnicos permanecen ocupados durante el espectáculo, asegurándose de que el sistema SR funcione correctamente y esté bien ajustado, ya que la respuesta acústica de una sala o recinto varía a lo largo del día dependiendo de la temperatura, la humedad y el número de personas presentes.

El sonido para teatro en vivo, ópera y otras aplicaciones dramáticas puede presentar problemas similares a los de las iglesias; los teatros suelen estar ubicados en edificios históricos donde los altavoces y el cableado deben integrarse armoniosamente con la arquitectura. La necesidad de una visibilidad óptima puede hacer que el uso de cajas acústicas convencionales resulte inviable; en su lugar, se suelen utilizar altavoces delgados y de perfil bajo.

En el teatro en vivo, los artistas se mueven por el escenario, lo que implica que pueden ser necesarios micrófonos inalámbricos . Algunos espectáculos teatrales y musicales de mayor presupuesto se mezclan en sonido envolvente en directo, a menudo con el técnico de sonido activando los efectos de sonido que el ingeniero de mezcla del espectáculo combina con la música y los diálogos. Estos sistemas suelen ser mucho más complejos de diseñar, e incluyen conjuntos de altavoces independientes para diferentes zonas del teatro.

En algunas salas de conciertos donde se interpreta música clásica, como sinfonías y ópera, se utiliza un tipo sutil de refuerzo de sonido llamado mejora acústica . Los sistemas de mejora acústica añaden más sonido a la sala y evitan zonas muertas en el área de asientos del público al "aumentar las características acústicas intrínsecas de la sala". Estos sistemas utilizan "una matriz de micrófonos conectados a una computadora [que a su vez está] conectada a una matriz de altavoces". Sin embargo, a medida que los asistentes a los conciertos se han percatado del uso de estos sistemas, han surgido debates, ya que "...los puristas sostienen que el sonido acústico natural de las voces [clásicas] o los instrumentos [clásicos] en una sala determinada no debe alterarse". ^{[ 14 ]}

El artículo de Kai Harada, " El pequeño secreto sucio de la ópera", afirma que los teatros de ópera han comenzado a utilizar sistemas electrónicos de mejora acústica "...para compensar las deficiencias en la arquitectura acústica del recinto". A pesar del revuelo causado entre los asistentes, Harada señala que ninguno de los teatros que utilizan sistemas de mejora acústica "...emplea el refuerzo de sonido tradicional, al estilo de Broadway, en el que la mayoría, si no todos, los cantantes están equipados con micrófonos inalámbricos conectados a una serie de altavoces antiestéticos repartidos por todo el teatro". En cambio, la mayoría de los teatros de ópera utilizan el sistema de refuerzo de sonido para mejorar la acústica y para potenciar sutilmente las voces fuera del escenario, los diálogos en escena y los efectos de sonido (por ejemplo, las campanas de la iglesia en Tosca o los truenos en las óperas wagnerianas). ^{[ 15 ]}

Estos sistemas utilizan micrófonos, procesamiento informático "con cambios de retardo, fase y respuesta en frecuencia", y luego envían la señal "...  a un gran número de altavoces colocados en los extremos del espacio escénico". Otro sistema de mejora acústica, VRAS, utiliza "...diferentes algoritmos basados ​​en micrófonos colocados alrededor de la sala". La Deutsche Staatsoper de Berlín y el Hummingbird Centre de Toronto utilizan un sistema LARES . El Ahmanson Theatre de Los Ángeles, el Royal National Theatre de Londres y el Vivian Beaumont Theater de Nueva York utilizan el sistema SIAP. ^{[ 16 ]}

Las aulas y salas de conferencias presentan el reto de reproducir el habla con claridad en espacios amplios, cuyas superficies pueden ser reflectantes y producir eco . Un problema común es que el micrófono utilizado para captar la voz de una persona también puede captar ruidos no deseados, como el crujido de papeles en un atril. Un micrófono con una direccionalidad más precisa puede ayudar a reducir el ruido de fondo.

Otro desafío al realizar sonido en vivo para oradores en conferencias es que, en comparación con cantantes profesionales , quienes son invitados a hablar en un foro pueden no estar familiarizados con el funcionamiento de los micrófonos. Algunos podrían apuntar accidentalmente el micrófono hacia un orador o monitor, lo que podría causar retroalimentación de audio .

En algunas conferencias, los técnicos de sonido deben proporcionar micrófonos para un gran número de personas que intervienen, como en el caso de mesas redondas o debates. En ocasiones, se utilizan mezcladores automáticos para controlar los niveles de los micrófonos y silenciar los canales de los micrófonos que no se están utilizando, con el fin de reducir el ruido de fondo no deseado y la probabilidad de retroalimentación.

Los sistemas de sonido para instalaciones deportivas suelen tener que lidiar con un eco considerable, que puede dificultar la comprensión del habla. Los sistemas de sonido para deportes y actividades recreativas también suelen enfrentarse a desafíos ambientales, como la necesidad de altavoces resistentes a la intemperie en estadios al aire libre y a la humedad , así como altavoces resistentes a las salpicaduras en piscinas. Otro reto para los sistemas de refuerzo de sonido en deportes es que, en muchos estadios y pabellones, los espectadores se ubican en los cuatro lados del campo de juego. Esto requiere una cobertura de sonido de 360 ​​grados. Esto difiere mucho de lo habitual en festivales de música y salas de conciertos, donde los músicos están en el escenario y el público se sienta frente a él.

El nivel máximo que un sistema de refuerzo de sonido puede producir antes de que se produzca retroalimentación acústica es su ganancia antes de la retroalimentación . La práctica estándar de ingeniería de sistemas de sonido compara la ganancia acústica necesaria (GAN) requerida para que un orador sea audible en toda la audiencia con la ganancia acústica potencial (GAP) disponible de la geometría del sistema; la retroalimentación comienza cuando la ganancia de bucle cerrado se aproxima a la unidad. Debido a que los micrófonos abiertos se combinan, cada micrófono abierto adicional reduce la ganancia disponible: para un sistema con un número de micrófonos abiertos (NOM) de igual sensibilidad, el margen de ganancia se reduce en aproximadamente 10  log ₁₀ (NOM) decibelios, por lo que duplicar el número de micrófonos abiertos cuesta alrededor de 3  dB de ganancia antes de la retroalimentación. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

Un sistema de refuerzo de sonido debe ser capaz de reproducir con precisión una señal desde su entrada, pasando por cualquier procesamiento, hasta su salida, sin coloración ni distorsión. Sin embargo, debido a las variaciones en el tamaño, la forma, los materiales de construcción e incluso la densidad del público en los recintos, esto no siempre es posible sin una calibración previa del sistema. Esta calibración puede realizarse de diversas maneras.

El método más antiguo de calibración de sistemas implica un par de oídos sanos, material de prueba (es decir, música o voz), un ecualizador gráfico y familiaridad con la respuesta de frecuencia deseada. Luego, se debe escuchar el material de prueba a través del sistema, tomar nota de cualquier desviación de frecuencia o resonancia perceptible y corregirlas usando el ecualizador. Los ingenieros suelen usar una lista de reproducción conocida para calibrar un sistema nuevo. Este proceso auditivo todavía lo realizan muchos ingenieros, incluso cuando se usa equipo de análisis, como verificación final de cómo suena el sistema con música o voz reproduciéndose a través de él. Otro método de calibración manual requiere un par de auriculares de alta calidad conectados a la señal de entrada antes de cualquier procesamiento. ^{[ b ]} Luego, se puede usar esta señal directa como referencia con la que identificar cualquier diferencia en la respuesta de frecuencia. ^{[ 19 ]}

Desde el desarrollo del procesamiento digital de señales (DSP), se han creado numerosos equipos y programas informáticos para transferir la mayor parte del trabajo de calibración de sistemas, pasando de la interpretación auditiva humana a algoritmos de software que se ejecutan en microprocesadores. Una herramienta para calibrar un sistema de sonido es el analizador en tiempo real (RTA). Este analizador se utiliza generalmente introduciendo ruido rosa en el sistema y midiendo el resultado con un micrófono calibrado conectado al RTA. Con esta información, se puede ajustar el sistema para lograr la respuesta de frecuencia deseada.

Más recientemente, los ingenieros de sonido han visto la introducción de software de análisis de audio basado en la transformada rápida de Fourier (FFT) dual, como Smaart , que permite al ingeniero visualizar no solo la información de respuesta en frecuencia que proporciona un analizador de espectro en tiempo real (RTA), sino también en el dominio del tiempo. Esto proporciona al ingeniero datos mucho más significativos que los que ofrece un RTA por sí solo. El análisis FFT dual permite comparar la señal de origen con la de salida. Un sistema puede calibrarse utilizando material de programa normal en lugar de ruido rosa u otras señales de prueba especiales. La calibración puede supervisarse durante una actuación.